第一章 纺前准备设备.ppt

第一章纺前准备设备纺前准备的主要目的是按照工艺要求为纺丝工序提供合格的高聚物熔体或溶液,不同的纺丝方法需要采用不同的纺前准备设备。本章主要介绍熔融纺丝法中的切片干燥设备,熔体输送过程中的静态混合器和过滤器,以及溶液纺丝所采用的脱单体设备、脱泡设备和溶液混合设备。第一节切片干燥设备以聚酯为例。聚酯聚合物自螺杆挤压机挤出后,需经30~40℃的水进行急冷铸带并凝固成玻璃态、无定型结构,以防粘连,经表面去水后进行切片(切粒),%~%,因此必须经过干燥去除水分。*一、切片干燥的目的⒈降低切片中的含水量,提高切片中微量含水的均匀性,使之符合纺丝要求微量水在纺丝温度下会加剧水解(降解)和氧化(降解),使高聚物分子链断裂或交联,若夹带出喷丝孔则形成气泡丝,造成断头或毛丝,甚至使纺丝无法进行,所以必须干燥且使含水率小于规定含量。⒉提高结晶度和软化点切片的含水量由自由含水和平衡含水组成。自由含水是可被脱除的水分,而平衡含水则是与一定的干燥条件相平衡的、不能被完全脱除的水分。因此,降低平衡含水量关系到切片的最终含水能否符合纺丝要求。若要降低平衡含水量,必须降低平衡条件下的水蒸气分压。采用抽真空、空气脱湿、提高温度等均可降低水蒸气分压。切片中的水分通常分为表面吸附水和内部结合水,前者存在于切片表面和孔隙中,较易脱除,后者则以氢键等方式与切片结合,较难脱除。当切片内部与表面存在水蒸气分压差△P时,内部结合水扩散到切片表面,进而蒸发,被干燥介质带出。因此水分的平衡既是切片内部与表面的平衡,又是切片表面与干燥介质的平衡。前一个平衡较为困难,关系到切片微量含水的均匀性,必须有足够的时间才能达到。二、干燥过程的两个阶段⒈预结晶阶段主要是迅速脱除切片的表面含水,并迅速提高切片的结晶度和软化点。通常采用热风与切片并流的方式,这样,在入口处湿切片与热风的温度差和湿度差最大,具有最大的干燥推动力,不仅有利于表面吸附水的迅速脱除,提高干燥效率,而且有利于保证切片内部结晶度和切片表面结晶度同时提高,以避免表面结晶大于切片内部结晶而阻碍切片内部水分向表面的扩散。⒉均化干燥阶段脱除切片的内部含水,切片的运动速度慢,停留时间长且均一,采用切片与热风逆流的方式,充分脱除含水,达到平衡含水量,并使切片微量含水均匀。三、对干燥设备的要求⒈干燥后切片含水率达到工艺规定的范围;⒉干燥后切片含水率和结晶度尽量一致均匀;⒊干燥过程中切片的粘度下降要小;⒋干燥过程中产生粉末少,并去除干净;⒌干燥后的切片使用前避免再度吸湿;⒍干燥过程能耗低;⒎设备操作方便、运转安全、投资节省。